智能化建筑弱电系统设计与应用研究

贺鹏飞

0 引言

近年来在网络信息技术快速普及以及广泛应用的形势下，建筑行业发展方向逐渐趋于智能化，建筑智能化技术主要是以通信技术与计算机计算为基础而形成的现代化控制技术，具有较强的智能化特性，能够提供环保节能与自动化居住环境，充分满足社会发展及群众需求。本文主要对智能化建筑系统进行概述，并分析智能化弱电系统应用要点，探讨智能化弱电系统设计有效策略。

1 智能化系统概述

互联网技术在生活各个领域中被广泛应用，在城市房屋建筑设计建设中，通过合理应用互联网技术，可以提高建筑智能化水平，给城市居民生活提供极大便利，提高居民生活质量。但是在建筑智能化建设过程中，因为智能化技术与相关设备复杂性较高，所以在管理上存在很大难度，为实现科学统一的管理，必须建立完善的管理系统。当建筑弱点管理系统得到完善，可提高建筑智能化建设水平。

2 智能化弱电系统设计原则

2.1 先进性

针对智能化弱电系统设计，应该以各个需求充分满足为基础，科学合理应用先进稳定成熟技术，尤其是针对现代化大型智能化建筑弱电系统设计，必须在设计时适当增加相关设计兼容性与可扩展性，并保留一定余地，以保证系统设计具备先进性。

2.2 实用性

针对智能化系统设计，一般需要借助现阶段先进且成熟的设备，但是在设计过程中，必须考虑实际因素，若在设计途中过于追求高科技，未能从实际方面出发，可能会导致成本过高，并且在投入使用后未能取得预期设计效果，人力与财力出现严重浪费，因此在具体设计时，应该从实际出发，以经济适用为目的，满足未来发展方向趋势，以设计出实用性智能化弱电系统建筑。

2.3 以人为本

现代建筑智能设计的目标是以人为本。在智能建筑设计过程中，我们不仅需要考虑业主，还需要站在用户的角度来考虑问题，尽可能使设计结果人性化。智能大厦的最终目标是为业主提供一个更舒适、环保、节能的办公环境和居住环境。

2.4 集成、共享智能化

当前建筑集成方式一般可以分成两类：一类是局域网子系统，另一类是以BAS 为中心集成方式，以集成为共享基础，智能化建筑能够将所有建筑信息进行集成，从而创建出更大范围的平台，而这个平台信息资源上均能实现集成与共享，因此可以在现代建筑智能化弱电系统建设中适用。

3 建筑智能化弱电系统设计影响因素

3.1 计算机技术

近年来弱电智能化系统逐渐应用在大型建筑设计之中，在应用过程中均是利用计算机技术实现通信功能。计算机技术作为弱电智能化系统的一个必要影响因素，具有科学性、有效性以及操作实用性等，因此计算机技术在建筑智能化弱电系统设计与发展中发挥着重要作用。

3.2 弱电智能化管理因素

当前弱电智能化系统建筑应用越加广泛，且发展逐渐多元化。为了满足当前发展需求，应该建立完整弱电智能化监管部门体系，并制定科学管理制度，以完善各项工作。首先，摆脱以往传统人工抄写模式，采用弱电智能化信息技术实时监控设备运行情况，针对智能设备所提供的数据，对小区居民楼以及城市建设进行一定的层次规划，制定不同的监管标准，方便进行人员分配。其次，可以通过这些实时信息数据实行一些重点的监控和观察，减少人力资源的浪费。

3.3 设计方案因素

通常情况下，弱电系统设计时，为了保证设计合理性与科学性，则必须保持设计和其他系统协调统一。例如，检查预留通道是否存在误差、后期线路敷设是否符合要求等。但在弱电系统设计过程中，仍然存在弱电装置配件和建筑设计大小不匹配等问题，导致消防控制箱和多媒体箱难以正常安装，在弱电设备装置时常常会出现距离太大或太小等问题，这一系列问题产生主要是因为弱电系统设计方案不合理，未能对各个系统详细分析与处理，导致弱电系统成为一个独立系统，所以弱电系统线路运行受到影响，无法发挥出系统整体功能效果。

4 建筑弱电智能化系统的施工要点

弱电智能化系统设计和施工过程中，必须重视以下几个要点：（1）管线预埋隐蔽性，如果管线预埋具有较高的隐蔽性，可以有效提高弱电系统管理效率，在实际工作过程中，由于管线预埋和传统电器工作不同，所以若要提高管线预埋隐蔽性，则需要加强现场管线埋设线路修正工作，并合理进行调整，以防止不良问题产生。（2）材料质量管控要点，智能化弱电系统建筑在施工时，严格控制机械设备与材料质量。材料作为建筑工程有效施工的重要基础，设计人员必须重视材料质量，例如材料信息、材料供应等方面，均需要做好管理，以保证建筑设计的可行性。（3）模块连接线路方面，模块连接线路作为智能化弱电系统设计与管理的重要内容，工作人员必须正确认识系统各个种类模块与实际功能，同时还要了解相关线路连接方法，保证各个模块信息可以有效传送至控制中心，以保证各个系统正常运行。（4）防雷击技术应用要点，应用防雷击技术对智能化建筑安全具有重要影响，研究人员应加强对微电脑设备以及电子器件的防雷击重视程度，由于这些设备十分容易受雷电影响而无法正常运行，对此设计人员要加强电位均衡控制，有效屏蔽隔离，并采取有效过电压与过电流保护措施。

5 智能化建筑弱电系统设计

5.1 楼宇自动化控制系统

近几年城市许多楼宇均已经应用自动化控制系统，自动化控制系统一般包括空调监控系统、照明监控系统、热水交换系统、通风系统、电梯监控系统与排水监控系统等。以某医院建筑为例，在进行自动化控制系统设计时，需考虑设备数量和监控需求，系统设计过程中要求设置1 个中心控制站，2 个子系统控制分站，200 个现场DDC 控制器，300 个温度与湿度传感器，5 000 多个I/O 监控点需要设置，此设计可以实现有效监控与测量。楼宇自动化控制系统可实现建筑设备统一管理，还可以实现建筑节能特性，保证建筑节能性与可靠性，因此在建筑设计中需要不断进行优化，尽可能符合以下要求：控制器数据实现同步、保存以及备份管理；密码实现多级别保护，提高安全性；实现节能分析与能量管理；可以自定义非标准控制程序，针对正在运行工作站以及网络能够保证正常通信连接，具备离线通信功能。

5.2 安全自动化系统

安全自动化系统由视频监控系统、防盗报警系统以及门禁控制系统等共同组成，视频监控系统一般是使用数字模拟方法解决问题，数字信息技术可以利用模拟采集、网络传输以及数字编码等多种方式完成信息存储与传输。通常情况下，智能化建筑中均会设置大约1000 个监控点，这些监控点可以视频监控全部区域，将一些区域死角有效覆盖，同时视频监控系统还能够将监控图像快速传输至监控中心，和监控器一同构建成电视墙，通过视频图像进行轮询广播。除此之外，视频监控系统设计专用网络设备、视频存储服务器、管理服务器等，可以保持监控视频，在电脑上进行浏览。另外，安全自动化系统中还包括访问控制系统。一般来说，智能化弱电系统建筑大楼设计时，均会设计大约500 余个出入口控制点，并设立指纹出入控制；例如医疗机构，通过设置将医疗通道和患者准确分开，有助于保安人员顺利完成检查工作。自动化系统还拥有监控、报警以及设备分布显示等功能，对信息进行集成与处理，并做好时间管理以及报表处理，同时系统监控信息应该及时优化与共性。在进行设计时，应该对经济与科技进步趋势进行综合考虑，比如系统信息采集一般都是依赖在前端模拟采集，所以若想要获得高质量数据，则后端存储方式则需要发挥出较强的作用，系统设计如图1 所示。

图1 楼宇安全自动化系统

5.3 综合布线系统

通常情况下，综合布线系统可以分成工作区子系统、水平子系统、垂直子系统、管理子系统与建筑群子系统等，具体系统设计如下：

（1）对于工作区子系统设计，现阶段智能化弱电系统建筑设计必须符合网络发展需求，并不断提高系统性能，所以在工作区语音信息或数据信息上，均应用六类模块化信息插座有效处理，结合具体需要，在前端应该设计约14 000 个信息点，同时借助六类非屏蔽信息插座，并针对工作区各个特殊办公室设计光纤点。

（2）对于水平子系统设计，一般需要应用六类UTP 线缆，保证数据线与电话线之间可以相互进行转换，从而可以实现数据点与语音点信息互换。

（3）对于垂直子系统设计，垂直子系统设计大多应用星形网络结构，语音主干则选用的是三类100 对的大对数铜缆，数据主干一般是选择48 芯多模光缆。

（4）对于管理子系统设计，在管理子系统设计时，一般需要结合建筑楼层信息点时间分布情况进行IDF 设置，并且全部IDF 都是由机架式配线架、垂直语音与110 配线架数据主干构成。

（5）对于建筑群子系统设计，若想要系统可以与其他建筑有效连接，针对新楼计算机机房必须保证可以和数据中心与老园区数据实现有效传递，建筑网络信息以综合布线系统作为基础，所以在系统设计时，一定要保证各个部门信息共享以及互换，可以作为建筑先进可靠信息窗口。通过各个系统设计，充分实现建筑智能化弱电系统相关功能性，提高智能化建筑质量。

5.4 住户报警系统

智能化弱电系统建筑具体应用不但能够具备安装报警系统，还能够在各个居民家中安装报警系统，通过应用脸部识别或指纹识别技术，保证建筑居民室内居住安全性。当存在不法分子入侵时，报警系统具有识别不法分子身份作用，并可以实现监测监控功能，一旦识别出陌生特征，系统自动发出警报，所以能够及时察觉室内动态，以采取措施，保护财产安全。

6 结语

综上所述，建筑智能化技术作为当前一项先进控制技术，能够将各个信息化技术与系统集于一体，为城市居民创造安全舒适的居住环境或办公环境，并实现环保节能目标。在建筑智能化建筑设计过程中，增加弱电系统设计，及时创建资源整合信息共享平台，将各个数据做到智能化管理，可以提高建筑智能化水平与人们生活质量。